镁合金因密度小、比强度和比刚度高等优点,作为轻质材料在交通运输行业有着广泛的应用前景,同时镁合金具有良好的生物相容性,使其成为一种潜在的可生物降解材料应用在医疗行业。机械零件的表面完整性对其使用性能和功能表现有重要影响。但镁合金较差的表面完整性限制了它在交通运输以及医疗行业上的大范围应用。通过不同的加工冷却方法及工艺参数可以有效改善工件表面完整性。本文采用液氮低温冷却的加工方式,重点研究了切削加工参数对表面粗糙度、微观组织、加工硬化、残余应力的影响规律,为液氮低温冷却和改变加工参数可以提高镁合金的表面完整性提供一定理论基础。本文的主要研究内容如下:1.通过激光共聚焦显微镜对液氮低温冷却车削镁合金试样检测分析,研究了不同切削参数(切削速度,进给量)对表面粗糙度的的影响规律并分析原因;阐明了切削速度和进给量对表面粗糙度影响趋势变化的原因。结合对不同刀具切削试样的表面形貌的观察分析,深入研究了刀具材料和刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响机理。同时观察分析了表面缺陷类型及形成原因。2.对已加工试样的表面性能进行研究,研究液氮冷却下切削参数(切削速度、进给量)对微观组织的塑性变形和表层加工硬化的影响;采用金相显微镜观察了低温车削试样表层的微观结构,借助塑性变形层厚度的对比分析,阐明切削参数对晶粒细化和表层塑性变形的影响机理。通过维氏硬度计测量了表层硬度,研究了各切削参数对加工硬化程度的影响规律。3.对低温车削镁合金表层残余应力进行了仿真研究,分析不同切削参数对残余应力的影响规律。采用X射线法对已加工表面残余应力测量,将实验的测量结果和仿真模型的输出结果进行准确性验证。得到切削参数对残余应力影响趋势。